가스 검출용 변색 센서 및 이의 제조 방법
Discoloration sensor for detecting gas and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명은 가스 검출용 변색 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 수소 가스의 검출을 위해 사용될 수 있는 변색 센서이며, 수소 가스와 접촉 시 색 변환이 일어나 수소 가스의 존재 여부를 쉽게 확인할 수 있고, 수소 가스의 제거 등에 의해 수소 가스와 비 접촉 시는 원래의 색상으로 회복되는 가역적 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 변색 센서는 테이프 및 스프레이 형태로 사용될 수 있어, 다양한 형태로 사용이 가능하여, 적용될 수 있는 분야가 다수이며, 전기를 인가하지 않아도 공기 중 수소를 감지하므로 이용 편의성이 우수하며, 상온 뿐 아니라, 영하의 온도에서도 사용이 가능하다.
청구항
번호청구항
1

접착층;그물형(Web type) 촉매층; 및열 변색성 염료 입자를 포함하는 열 변색층을 포함하며, 상기 그물형 촉매층은 나노섬유 지지체가 마련되고, 상기 나노섬유 지지체의 표면에 금속 촉매가 결합된 후, 상기 나노섬유 지지체가 제거되어, 제거된 나노섬유 지지체의 형상과 동일한 형상으로 형성되는 빈 공간인 할로우 구조를 포함하고,상기 열 변색성 염료 입자는 염료, 현상제 및 왁스를 포함하여,상기 열 변색성 염료 입자의 녹는점 이상에서, 상기 왁스가 녹으면서 내부의 상기 현상제가 흘러나와 상기 염료와 반응하는 것을 특징으로 하는가스 검출용 변색 센서.

2

삭제

3

제1항에 있어서, 상기 그물형 촉매층은, 금속 파티클 및 금속 플레이트 촉매를 추가로 포함하는가스 검출용 변색 센서.

4

제3항에 있어서, 상기 그물형 촉매층은, 마이크로 홀을 포함하는가스 검출용 변색 센서.

5

제1항에 있어서, 상기 금속 촉매는 귀금속 촉매, 귀금속 합금 촉매, 비귀금속 촉매, 비귀금속 합금 촉매, 상기 금속의 산화물, 상기 금속의 염화물, 상기 금속의 착물 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 가스 검출용 변색 센서.

6

제1항에 있어서,상기 나노섬유 지지체는 고분자 화합물 및 금속 산화물을 포함하는가스 검출용 변색 센서.

7

제6항에 있어서,상기 고분자 화합물은 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리젖산(polylactic acid), 폴리아미드(polyamide), 폴리에스테르(polyester), 폴리프로필렌(polypropylene) 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는가스 검출용 변색 센서.

8

제6항에 있어서,상기 금속 산화물은 산화텅스텐(WO3), 산화철(Fe2O3), 산화주석(SnO2), 산화인듐(InO2) 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는가스 검출용 변색 센서.

9

삭제

10

제1항에 있어서, 상기 열 변색층은 열 변색성 코팅 조성물을 포함하며,상기 열 변색성 코팅 조성물은 열 변색성 입자, 바인더 및 용매를 포함하는가스 검출용 변색 센서.

11

제1항에 있어서, 상기 접착층은 다공성 구조인가스 검출용 변색 센서.

12

제1항에 있어서,상기 가스는 수소 가스, 메탄 가스, 에탄 가스, 프로판 가스, 부탄 가스 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되는가스 검출용 변색 센서.

13

제1항, 제3항 내지 제8항 및 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 변색 센서를 포함하는가스 검출용 변색 테이프.

14

나노섬유 지지체 용액을 방사하여 나노섬유 지지체를 제조하는 단계;상기 나노섬유 지지체에 금속 촉매를 코팅하는 단계;상기 나노섬유 지지체를 제거하여, 제거된 나노섬유 지지체의 형상과 동일한 형상으로 형성되는 빈 공간인 할로우 구조를 형성하여 그물형 촉매층을 제조하는 단계;상기 그물형 촉매층을 접착층의 일면에 결합하는 단계; 및열변색 입자 및 바인더를 용매에 용해하여 열 변색성 코팅 조성물을 제조하고 상기 금속 촉매를 포함하는 그물형 촉매층의 일면에 코팅하여 열 변색층을 제조하는 단계를 포함하고,상기 열변색 입자는 염료, 현상제 및 왁스를 포함하여,상기 열변색 입자의 녹는점 이상에서, 상기 왁스가 녹으면서 내부의 상기 현상제가 흘러나와 상기 염료와 반응하는 것을 특징으로 하는가스 검출용 변색 센서의 제조 방법.

15

제14항에 있어서, 상기 나노섬유 지지체는 나노섬유 지지체 용액을 전기 방사하여 제조하는가스 검출용 변색 센서의 제조 방법.